N-DBCO-N-bis(PEG2-C2-acid) ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในด้านชีววิทยาเคมีและนาโนเทคโนโลยี เนื่องจากมีคุณสมบัติเฉพาะในการทำปฏิกิริยาแบบคลิกเคมี (click chemistry) โดยเฉพาะปฏิกิริยาแบบ strain-promoted azide-alkyne cycloaddition (SPAAC) ซึ่งช่วยในการเชื่อมต่อโมเลกุลได้อย่างมีประสิทธิภาพและรวดเร็ว โดยมีโครงสร้างแบบ bis ที่มี linker PEG2 สองส่วนและหมู่กรดคาร์บอกซิลิกสองหมู่ ช่วยให้สามารถทำการคอนจูเกชันแบบหลายฟังก์ชันกับโมเลกุลที่มีหมู่อะมีนได้

การใช้หลักของสารนี้คือการปรับแต่งพื้นผิวของวัสดุหรือโมเลกุลชีวภาพ เช่น อนุภาคนาโน ไวรัส หรือเซลล์ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการนำส่งยา การถ่ายภาพทางการแพทย์ หรือการวินิจฉัยโรค นอกจากนี้ยังใช้ในการศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลในระบบชีวภาพ เพื่อพัฒนาวัคซีนหรือยารักษาโรคได้อย่างแม่นยำ รวมถึงการติดฉลากและปรับเปลี่ยนชีวโมเลกุล เช่น โปรตีน แอนติบอดี และกรดนิวคลีอิก สำหรับการวิจัย การวินิจฉัย และการรักษา

นอกจากนี้ N-DBCO-N-bis(PEG2-C2-acid) ยังถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์โพลีเมอร์หรือวัสดุไฮบริดที่มีคุณสมบัติพิเศษ เช่น การควบคุมการปลดปล่อยสารออกฤทธิ์ หรือการสร้างโครงสร้างนาโนที่ซับซ้อนสำหรับการใช้งานในด้านวิศวกรรมเนื้อเยื่อและการสร้างอวัยวะเทียม